Практическое применение основ вентиляции.в разделе "Охлаждение компьютера" на сайте www.electrosad.ru | ||||||||
Известно температура воздуха в системном блоке на 12-18 град. С выше чем температура окружающего воздуха, а максимальное тепловыделение в СБ сейчас достигло 176 Вт в офисном применении и 300-500 Вт в игровом и профессиональном применении. Охлаждение ПК является комплексной задачей, где используются 2 этапа теплообмена.Первый, нагретое тело, процессор или другой прибор, передают выделяемое на них тепло в воздух заполняющий внутренний объем корпуса. Этот процесс для устройств с низким тепловыделением происходит напрямую, корпус процессора, ... -> окружающая среда, а для устройств с высоким тепловыделением через, промежуточные узлы - охладители (кулеры), по схеме корпус процессора -> кулер -> воздух в корпусе ПК. Второй, воздух в корпусе ПК –> окружающая среда. Это осуществляется с помощью системы вентиляции корпуса ПК, которая заменяет нагретый воздух в корпусе на более холодный внешний. Вентиляция ПК, и есть конечный этап отвода тепла в окружающую среду. Поскольку эффективность отвода тепла от процессора определяется перепадом температуры процессор – среда внутри ПК, то для выполнения функции охлаждения определяющей задачей является снижение температуры воздуха внутри ПК до температур максимально близких к температуре окружающего воздуха.
Особенно важна работа вентиляции, когда температура наружного воздуха поднимается до 40-45 град.С или если по какой либо причине снизилась эффективность работы вентилятора. Эффективной можно считать только ту систему вентиляции, которая обеспечивает температуру в корпусе ПК на 2-5 ° С выше наружного воздуха.Есть несколько применяемых сейчас способов выполнить это требование:
Все эти способы имеют более или менее существенные недостатки, рассмотрим их. В то же время оптимально спроектированная система вентиляции способна обеспечить все эти требования и обеспечить подачу внешнего воздуха к нагретым узлам.
Система вентиляции может быть построена:
Последний, наиболее перспективный, поскольку позволяет обеспечить эксплуатацию ПК (при некотором снижении производительности) даже при выходе из строя устройств принудительной вентиляции. Естественная вентиляция работает следующим образом. Если температура воздуха в корпусе ПК = tв и выше наружной температуры t то вес 1 м3 воздуха в килограммах (удельный вес) внутри ПК - γв кг/м3, будет меньше удельного веса атмосферного воздуха γн кг/м3. Тогда вес столба воздуха высотою h, от центра нижних открытых отверстий до центра верхних открытых отверстий, составит: внутри ПК – h γв, в окружающей атмосфере – h γн. Очевидно, что на уровне центра нижних отверстий создается давление, направленное внутрь ПК и равное разности веса столбов наружного и внутреннего воздуха
H = h γн - h γв = h (γн - γв) кг/м2 Оно вызывает поступление наружного атмосферного воздуха в объем. Чтобы не было ошибок, обращаю внимание на размерность H - кг/м2, а не кг/см2 (техническая атмосфера). Разница на 5 порядков! Реальные его величина для корпуса Midi Tower и температуре выходящего воздуха 50 град.С составляет H = 0,03 кг/м2.. Ниже приведены графики характеризующие эффективность естественной вентиляции.
При использовании вентиляторов для прокачки воздуха, в разных схемах включения (О схемах включения вентиляторов тут) получаем принудительную вентиляцию. Для удаления выделяемого в корпусе ПК тепла для любого вида вентиляции через него надо пропускать объем воздуха определяемого выражением: м3/час Где: W – отводимые избытки тепла ккал/час, tух – температура воздуха уходящего из корпуса ПК, tпр –температура приточного воздуха, γпр – удельный вес приточного воздуха в кг/м3, С – теплоемкость воздуха в ккал/кг град.И соответственно мощность отводимая из СБ с помощью вентиляции:
W =0,00032(L γпр c (tух – tпр)) Вт
Разница в величине отводимой мощности W естественной и принудительной вентиляцией в том, что объем проходящего через корпус воздуха для естественной вентиляции определяется естественным перепадом давления между входным и выходным отверстиями и их площадью. А при принудительной вентиляции, только расходом воздуха определяемой вентилятором. Реальный расход всегда ниже паспортного расхода вентилятора, поскольку в воздушном канале существуют потери. По ходу движения поток воздуха теряет свою энергию движения, что выражается в падении давления: (кг/м2) Где: ∆H – потери давления на участке прохождения воздушного потока, λ – коэффициент сопротивления, l – длина пути прохождения воздушного потока, d – средний диаметр по воздушному потоку, v – средняя скорость воздуха м/сек, g – ускорение свободного падения, γ – удельный вес воздуха кг/м3. Если потеря давления по ходу воздушного потока превышает давление, побуждающее к движению, воздушный поток – он не может существовать и вентиляция отсутствует.
Вы обратили внимание, осевой вентилятор, имея только шестикратное превышение по расходу, имеет более чем в 1000 раз отставание по давлению.
Величина давления осевого вентилятора мала (о связи давление – расход читайте здесь) и это требует для обеспечения паспортного расхода много меньшие (по крайней мере, на порядок) потерь давления. А для этого необходимо организовать воздушные потоки с минимальными потерями в корпусе ПК, которые должны обеспечивать поступление холодного воздуха к наиболее нагретым узлам. Для организации воздушных потоков должен быть обеспечен свободный проход воздуха, а для этого пути должны быть освобождены от проводов и кабелей. И совсем не факт, что кабели (шлейфы) цилиндрической формы лучше плоских. Плоские шлейфы, повернутые вдоль движения воздуха имеют меньшее сечение и их можно использовать для направления потока воздуха. Главное кабелей находящихся в воздушном потоке должно быть как можно меньше. Физика процессов естественной вентиляции работает при применения корпуса ПК вертикального исполнения. А.Сорокин май 2006 года. | ||||||||
Попасть прямо в разделы сайта можно здесь:
/Неизвестный
процессор/Охлаждение ПК/Электроника для ПК/Linux/Проекты, идеи/Полезные советы/Разное/
При полном или частичном использовании
материалов ссылка на "www.electrosad.ru" обязательна.
| ||||||||
Copyright © Sorokin A.D. |
2002 - 2020 |